DE10002259B4

DE10002259B4 - Drehmomentübertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE10002259B4
Application number: DE10002259.6A
Authority: DE
Inventors: Johann Jäckel; Rudolf Hönemann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1999-01-25
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2019-03-28
Anticipated expiration: 2020-01-21
Also published as: DE10002259A1; FR2788820B1; FR2788820A1

Abstract

Drehmomentübertragungseinrichtung mit zumindest einem axial elastischen, scheibenförmigen oder ringscheibenförmigen Bauteil, wobei in einem vorgegebenen radialen Bereich des axial elastischen Bauteils eine einer einzustellenden axialen Steifigkeit entsprechende Anzahl über den Umfang verteilter, axialer Durchtrennungen eingebracht wird, wobei durch die axialen Durchtrennungen freigeschnittene Flächen gebildet werden, die jedoch eine Verbindung mit dem Restmaterial des Bauteils aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem scheibenförmigen oder ringscheibenförmigen, axial elastischen Bauteil.
Derartige Einrichtungen sind beispielsweise aus der DE 197 38 743 A1 , der DE 44 02 257 A1 oder der DE 697 00 708 T2 bekannt.
Drehmomentübertragungseinrichtungen mit derartig ausgestalteten axial flexiblen Bauteilen können Einrichtungen zur Dämpfung von Torsionsschwingungen und/oder axialen Beugeschwingungen der Kurbelwelle sein. Dabei kann das axial elastische Bauteil beispielsweise ein axial elastisches Schwungrad, wobei dieses durch ihre axiale Elastizität axiale Schwingungen dämpft, und/oder zwischen zwei gegeneinander verdrehbare Teile verspannt sein, wobei es diese beiden Bauteile gegeneinander abdichtet. Beispielsweise können Drehmomentübertragungseinrichtungen mit derartig axial elastischen Bauteilen in geteilten Schwungrädern angebracht werden, insbesondere dann, wenn das geteilte Schwungrad eine Kammer aufweist, in der Energiespeicher aufgenommen sind, wobei diese Energiespeicher zur Verminderung von Reibverlusten zwischen den Energiespeichern und der Kammerwand geschmiert werden, wobei die Energiespeicher zwischen einem Primär- und einem Sekundärteil wirksam sind und dabei die Membran beziehungsweise das axial elastische Bauteil zwischen einem Bauteil des Primärteils und einem Bauteil des Sekundärteils verspannt ist und die Kammer gegen Schmutzeintrag und Auslaufen des Schmiermittels abgedichtet wird.
Derartige axial elastische Bauteile werden bei verschiedensten Ausführungsbeispielen und Ausgestaltungen von geteilten Schwungrädern, Torsionsschwingungsdämpfern und ähnlichen Bauteilen verwendet, so daß eine möglichst universelle Ausführungsform aus der Sicht der Herstellkosten und der Begrenzung der Teilevielfalt ratsam ist. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einem axial elastischen Bauteil vorzuschlagen, wobei dieses mit einfachen Mitteln für eine Vielzahl von Anwendungen hergestellt werden kann und so die Teile- und Werkzeugvielfalt gesenkt werden kann. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, die axiale Steifigkeit des Bauteils so anzupassen, daß das Bauteil den geforderten Steifigkeiten durch einfache Herstellschritte angepaßt werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einem axial elastischen Bauteil, insbesondere für eine Dämpfungseinrichtung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, vorgeschlagen wird, das zumindest ein axial flexibles, scheibenförmiges oder ringscheibenförmiges Bauteil enthält, wobei in einem vorgegebenen radialen Bereich eine der einzustellenden axialen Steifigkeit entsprechende Anzahl über den Umfang verteilter, Durchtrennungen eingebracht wird, wobei durch die axialen Durchtrennungen freigeschnittene Flächen gebildet werden, die jedoch eine Verbindung mit dem Restmaterial des Bauteils aufweisen.
Derartige Durchtrennungen begrenzen durch die verminderte effektive Fläche des scheibenförmigen Bauteils in radialer Richtung die Biegesteifigkeit in axiale Richtung, so daß durch die Anzahl dieser Durchtrennungen eine Variation der axial wirksamen Steifigkeit von einem nahezu unveränderten Verhalten bei sehr wenigen Durchtrennungen bis zu einer sehr geringen axialen Steifigkeit bei nahezu vollständig durchtrenntem Umfang mit nur wenigen verbleibenden, die Biegesteifigkeit in radiale Richtung übernehmenden Stegen erreicht werden kann. Das Einbringen der Durchtrennungen erfolgt nach den an sich bekannten Methoden zur Durchtrennung von Material, wie beispielsweise Stanzen, Schneiden und/oder mit Hilfe Laser-, Wasserstrahl-, Ultraschall und vergleichbaren Trennmethoden.
Die Verwendung derartiger axial flexibler Bauteile erfolgt in Drehmomentübertragungseinrichtungen in vorteilhafter Weise für scheibenförmige und/oder ringscheibenförmige Bauteile, die axial elastische Eigenschaften aufweisen, beispielsweise als axial elastisches Schwungrad zur Dämpfung von Beugeschwingungen der Kurbelwelle, als Membran- oder Tellerfeder und/oder als Abdichtungsmembran zweier axial und/oder axial beabstandeter Bauteile.
Bei Verwendung des axial flexiblen Bauteils als Dichtmembran sind die Durchtrennungen vorteilhafterweise so dünn ausgeführt, daß sie für das abzudichtende Medium, beispielsweise Schmiermittel, im wesentlichen undurchlässig sind. Die Dicke der Durchtrennungen kann dabei in Abhängigkeit von der Viskosität des Schmiermittels ausgewählt werden.
Vorteilhaft ist eine Ausrichtung der Durchtrennungen in Umfangsrichtung, wobei je nach Ausführung die Durchtrennungen zumindest so angebracht werden können, daß sie vorteilhafterweise zumindest eine Wegkomponente in Umfangsrichtung aufweisen. Vorteilhaft ist weiterhin, wenn die Trennlinien der Durchtrennungen oder Schnitte in Form eines Kreisbogenausschnitts eingebracht werden, so daß eine nahezu ausgeschnittene Kreisfläche entsteht, die durch ein kleines Kreisbogensegment, das nicht freigeschnitten ist, gehalten werden. Dabei kann es weiterhin vorteilhaft sein, die nicht freigeschnittenen Kreisbogensegmente in Richtung Außenumfang des Bauteils auszurichten. Für ein vorteilhaftes Ausgestaltungsmuster mit vergleichsweise hoher axialer Elastizität können die durchtrennten Kreissegmente bezüglich ihrer Mittelpunkte annähernd im dreifachen Kreisradius über den Umfang verteilt voneinander beabstandet sein.
In entsprechender Weise kann es vorteilhaft sein, die Durchtrennungen in Form eines Rechtecks, vorteilhafterweise mit gerundeten Kanten, einzubringen, wobei beispielsweise eine Schmalseite des Rechtecks nicht oder nur teilweise durchtrennt ist und die Breitseiten des Rechtecks sich radial erstrecken. Es versteht sich, daß weitere ähnliche Schnittführungen der Durchtrennungen, wie z.B. die Ausführung von Quadraten, mit einer nicht ausgeschnittenen oder nur teilweise durchtrennten Kante und/oder Trapezen ebenfalls vorteilhaft sein kann. Der Abstand der Rechtecke in Umfangsrichtung kann annähernd im Abstand einer Schmalseite des Rechtecks angeordnet sein.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Durchtrennungen kann halbkreisförmig vorgesehen sein, wobei jeweils zwei offene Halbkreise einander unter Ausbildung eines Stegs zugekehrt sind. Hierbei kann der Steg in Umfangsrichtung oder in radiale Richtung ausgerichtet sein.
Um ein Ausbrechen der teilweise mittels entsprechend ausgeführter Materialdurchtrennungen entstandenen Flächen oder Zungen zu vermeiden bzw. um eine Verbindung von zwei Durchtrennungslinien durch Ausbrechen des Zwischenraumes zu vermeiden, können zwei aufeinander zulaufende Durchtrennungslinien an deren Ende in dieselbe Richtung oder in gegensätzliche Richtung voneinander wegweisend ausgebildet sein.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, teilweise durch die Durchtrennungen freigeschnittene Flächen aus der Ebene des Bauteils auszustellen, um eventuell auftretende Reibungseffekte an den Durchtrennungslinien zu vermindern. Dabei ist es sinnvoll, das Maß der Ausstellung der freigeschnittenen Flächen kleiner oder gleich einer Materialdicke der Membran zu wählen, vorzugsweise das der Ausstellung annähernd der Hälfte der Dicke der Membran auszuwählen.
Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit zur Vermeidung von zwischen den getrennten Teilen auftretender Reibung oder ein gegenseitiges Sperren der Teile kann bei Durchtrennungen, bei denen die Trennlinien so geführt sind, daß freigeschnittene, noch teilweise mit dem axial flexiblen Bauteil verbundene Flächen resultieren, wie beispielsweise die bereits erwähnten kreisförmigen, rechteckigen und ähnlichen Zungen, vorgeschlagen werden. Hierzu werden die Flächen oder Zungen aus ihrer Ebene heraus verformt, beispielsweise durch Ausbildung von Kanten, wobei die Zungen sattelförmig ausgebildet werden und dabei die effektive, in der Ebene des axial flexiblen Bauteils liegende Fläche verringert wird und somit der die Fläche umgebende Spalt vergrößert wird. Beispielsweise kann auch mittels eines punktförmigen Stempels eine pyramidenförmige Anformung aus der Zunge erzeugt werden, wobei die ursprüngliche Form der Fläche nicht auf eine annähernde Kreisform beschränkt sein muß. Es versteht sich, daß auch jede weitere Anformung mit anderer Flächenformung in den erfinderischen Gedanken eingeschlossen ist, wenn er zur Verringerung der effektiven Fläche der Zungen und damit zu einer Verringerung oder Vermeidung von Reibung oder dem gegenseitigen Sperren von Zungen und dem Bauteil führt, wobei über dieses Mittel auch gezielt Reibung erzeugt und eingestellt werden kann.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn das vorzugsweise als metallisches Bauteil ausgebildete, axial elastische Bauteil zumindest partiell mit einer Beschichtung versehen ist. Ein derartige Beschichtung kann in vorteilhafter Weise dazu dienen, das membranartig ausgebildete elastische Bauteil zu versteifen und /oder dessen Federcharakteristik zu verändern. Eine derartige Beschichtung kann aber insbesondere bei elastischen Bauteilen mit axialen Durchtrennungen auch dazu benutzt werden die eventuell durch die Durchtrennungen gebildeten Verbindungen zwischen den beiden Seiten des membranartig ausgebildeten elastischen Bauteiles abzudichten beziehungsweise zumindest partiell zu verschließen. Durch die Beschichtung des elastischen Bauteils kann auch dessen Dichtfunktion verbessert werden.
In vorteilhafter weise kann die Beschichtung zumindest im Bereich der Durchtrennungen vorgesehen werden. Je nach Anwendungsfall kann es vorteilhaft sein, wenn das axial elastische Bauteil lediglich auf einer Seite oder aber auf beiden Seiten beschichtet ist, wobei eine partielle oder aber eine vollständige Beschichtung des elastischen Bauteils möglich ist. In vorteilhafter weise kann das axial elastische Bauteil zumindest auf einer Seite vollständig beschichtet sein. Die zumindest partielle Beschichtung kann in einfacher Weise durch Aufsprühen oder durch Aufrollen oder Aufpinseln erfolgen. Eine weitere, einfache Möglichkeit, das elastische Bauteil zu beschichten besteht darin, dieses in ein entsprechendes Bad zu tauchen, wobei eine derartige Verfahrensweise insbesondere bei einer kompletten Beschichtung des elastischen Bauteils vorteilhaft ist. Die zumindest partielle Beschichtung kann auch mittels einer Folie erfolgen, die entsprechend zugeschnitten ist und auf das elastische Bauteil aufgebracht wird. Eine derartige Folie kann zum Beispiel durch Klebung am elastischen Bauteil fixiert werden, wobei hierfür die Folie als selbstklebende Folie ausgebildet sein kann. Das Beschichtungsmaterial kann in flüssiger oder in pulverförmiger Form bereitgestellt werden.
In vorteilhafter weise kann die zumindest partielle Beschichtung des elastischen Bauteils auch durch Aufvulkanisieren einer entsprechenden Masse erfolgen. Die Beschichtung kann durch ein elastomeres Material gebildet sein, wie zum Beispiel Fluorkautschuk (FPM) oder Fluorsilikonkautschuk (FMQ) oder Silikonkautschuk (VMQ). Vorteilhaft ist es wenn ein Material verwendet wird, das eine hohe maximale Gebrauchstemperatur (100° bis über 250° C) aufweist.
In vorteilhafter weise kann auch eine Beschichtung verwendet werden, die zumindest Latex enthält. Die Beschichtung kann in vorteilhafter weise zumindest NBR (Acrylnitril-Butadien-Kautschuk) enthalten. In vorteilhafter weise kann jedoch für die Beschichtung auch Ethylen-Acrylat-Kautschuk (EAM) oder Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPDM) verwendet werden.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Beschichtungsmaterial selbsttrocknend beziehungsweise selbstaushärtend ist oder aber durch thermische Einwirkung aushärtbar beziehungsweise beschleunigt aushärtbar ist. Das Trocknen bzw. Aushärten der Beschichtung kann beispielsweise in einem Ofen, vorzugsweise in einem Durchlaufofen, erfolgen. Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn die Beschichtung aus einem Material besteht, das mittels energiereicher Bestrahlung, wie zum Beispiel einer UV-Bestrahlung, aushärtbar ist. Die Beschichtung kann dabei als Lack bereitgestellt werden. Ein derartiger Lack kann beispielsweise durch eine Latex-Dispersion gebildet sein.
Insbesondere bei elastischen Bauteilen, bei denen die Durchtrennungen zumindest stellenweise schmale Schlitze bilden, mit einer Schlitzbreite in der Größenordnung von 0,02 bis 0,5 mm, kann eine erfindungsgemäße Beschichtung, zum zumindest partiellen Abdichten der Schlitze, erfolgen.
Die Erfindung wird anhand der 1 bis 7 näher erläutert. Dabei zeigen:

1 ein erfindungsgemäßes axial elastisches Bauteil einer Drehmomentübertragungseinrichtung,
die 2 bis 5 Details verschiedener Ausführungsformen von teilweise freigeschnittenen Flächen

die 6 eine Drehmomentübertragungseinrichtung in Form eines geteilten Schwungrads mit einem erfindungsgemäßen axial elastischen Bauteil als Dichtmembran.

1 zeigt ein axial flexibles Bauteil 1 einer nicht näher dargestellten Drehmomentübertragungseinheit in Ansicht. Die Steifheit in axiale Richtung wird durch Einbringen von Durchtrennungen 2 mit einer Wegkomponente in Umfangsrichtung eingestellt. Die Durchtrennungen 2 sind dabei jeweils als kreis-segmentförmige beziehungsweise kreisbogenförmige Trennlinien 2a ausgeführt, wobei der Kreis nicht vollkommen geschlossen wird, sondern durch Aussparung eines Kreissegments 3 eine kreisförmige Zunge 4 freigeschnitten wird.
Die kreissegmentförmigen Zungen 4 sind annähernd gleichmäßig über den Umfang verteilt und weisen in dem gezeigten Beispiel einen Abstand im Bereich des 1,5-fachen Radius des freigeschnittenen Kreissegments bezogen auf die beiden Kreissegmentmittelpunkte auf.
Radial innerhalb des durch die Zungen 4 gebildeten Umfangs weist das axial flexible Bauteil in axiale Richtung eine topfförmige Anprägung 7 auf, wobei in der sich dabei radial innerhalb bildenden Stirnfläche 6 über den Umfang verteilte Öffnungen 5 zur Aufnahme des Bauteils 1 vorgesehen sind.
Das ringscheibenförmige Bauteil 1 ist als Dichtmembran eines geteilten Schwungrads vorgesehen und wird an einem Bauteil einer ersten Schwungmasse mittels den Öffnungen 5 aufgenommen und gegen ein Bauteil einer zweiten Schwungmasse axial verspannt und dichtet die beiden Schwungmassenteile gegeneinander ab.
Zur Verwendung beispielsweise als axial flexibles Schwungrad ist das axial elastische Bauteil 1 radial innen nicht soweit ausgeschnitten und mittels den Öffnungen 5 auf der Kurbelwelle aufgenommen, wobei ein entsprechender Verstärkungsring auf einer der beiden Stirnseiten 6 angebracht sein kann. Die Ausprägung 7 kann entfallen oder als umlaufende Sicke angeprägt sein. Im Bereich des Außenumfangs radial außerhalb der Durchtrennungen 2, sind - hier nicht gezeigte - Aufnahmemittel, wie beispielsweise Öffnungen oder ausgeprägte Nietbolzen, zur Aufnahme einer Kupplung oder eines Bauteils wie Anpreßplatte oder eines hydrodynamischen Wandlers vorgesehen. Die Anzahl und Form der axialen Durchtrennungen 2 ist bestimmend für die axiale Dämpfungswirkung des axial flexiblen Schwungrads, da über Reibung der ausgeschnittenen Zungen 4 an dem Restmaterial 1a des Bauteils 1 eine innere Reibung erzeugt und damit eine Dämpfungseinrichtung für axiale Schwingungen und/oder Beugeschwingungen für die Kurbelwelle gebildet werden kann, wobei in diesem Anwendungsbeispiel unter anderem wegen der größeren Materialstärke weniger und weniger aufwendige Durchtrennungen 2, beispielsweise wellen-, oder bogenförmige und/oder gerade Trennlinien oder dergleichen, mit einer Wegkomponente in Umfangsrichtung vorgesehen werden können.
Die Materialstärke des axial elastischen Bauteils 1 hängt von den Einsatzbedingungen ab und kann einen Bereich von 0,1 mm bei Dichtmembranen bis zu 6 mm bei einem axial flexiblen Schwungrad umfassen.
2 zeigt einen Ausschnitt des axial flexiblen Bauteils 1 der 1 mit einer typischen axialen Durchtrennung 2 in Form eines Kreissegments. Der durchtrennte Kreisbogen umfaßt den größten Teil des Kreisumfangs, beispielsweise einen Bereich zwischen 270° und 340°, vorzugsweise 330° bis 350°. Das nicht durchtrennte Kreissegment 3 verbindet die sich bildende kreissegmentförmige Zunge 4 mit dem Restmaterial 1a des Bauteils 1, so daß zwar die Steifheit in radiale Richtung vermindert wird, jedoch die geschlossene Struktur der Scheibe 1 erhalten wird.
Für besondere Anwendungsbereiche, beispielsweise zur Vermeidung beziehungsweise Verminderung von Reibung der Zungen 4 am Restmaterial 1a kann zumindest eine Zunge 4 aus der Ebene des Restmaterials 1a in eine der beiden Richtungen axial ausgestellt sein, bei mehreren ausgestellten Zungen 4 können diese beliebig oder über den Umfang alternierend in beide Richtungen ausgestellt sein, wobei zu Dichtzwecken die Zungen vorteilhafterweise nur soweit ausgestellt werden, daß noch eine axiale Restüberlappung, beispielsweise die Hälfte der Materialstärke des Bauteils 1, zwischen Zungen 4 und Restmaterial 1a gegeben ist.
Die Enden 8 der Durchtrennungslinien 2a sind so geführt, daß sie nicht entlang des Kreisbogens der Trennlinie 2a zueinander hinführen, um ein Ausbrechen der Zungen 4 zu vermeiden, sondern führen vom Kreisbogen weg. Generell ist es vorteilhaft, eine Linienführung der Trennlinien 2a zu vermeiden, in dem die Enden 8 aufeinander zu laufen.
Ein Ausführungsbeispiel von Durchtrennungen 12 mit Trennlinien 12a, die Zungen 14 mit einer rechteckigen Fläche mit gerundeten Ecken ausbilden, ist in 3 gezeigt. Die längeren Seiten des Rechtecks sind dabei in radiale Richtung ausgerichtet und die Aussparung 13 der Trennlinien 12a ist am Außenumfang des Bauteils 10 an der Schmalseite des Rechtecks vorgesehen, wobei die Enden 18 wiederum voneinander weg weisen.
Die 4 und 5 zeigen Durchtrennungen 22, 32 in Halbkreisform, wobei jeweils zwei halbkreisförmig mittels der Trennlinien 22a, 32a gebildete Zungen 24, 24' beziehungsweise 34, 34' einander mit den Halbmessern zugewandt sind und dadurch einen Steg 29, 39' bilden. Der Unterschied der beiden 4 und 5 liegt darin, daß die Durchtrennungen 22, 32 so über den Umfang verteilt sind, daß die Stege 29, 39 in 4 radial und in 5 in Umfangsrichtung ausgerichtet sind. Es versteht sich, daß die Enden 28, 38 ebenfalls nicht aufeinander zu laufen.
6 zeigt beispielhaft eine Drehmomentübertragungseinrichtung als geteiltes Schwungrad 100, mit zwei axial flexiblen Bauteilen 101, 101' als Dichtmembranen.
Das geteilte Schwungrad wird aus zwei gegeneinander relativ entgegen der Wirkung einer Dämpfungseinrichtung 112 begrenzt verdrehbaren Scheibenteilen 110, 111 gebildet. Das erste, primärseitige Scheibenteil 110 ist mittels der Öffnungen 113, durch die - nicht dargestellte - Schrauben greifen, mit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verschraubt. Zur Montage des kompletten Schwungrads 100 sind dabei im sekundärseitigen Scheibenteil 111 entsprechende Durchgriffe 114 für die Montagewerkzeuge vorgesehen.
Zur Verstärkung der Befestigung des primärseitigen Scheibenteils 110 und zur verdrehbaren Aufnahme des sekundärseitigen Scheibenteils 111 auf dem primärseitigen Scheibenteil 110 ist mit diesem ein Lagerflansch 115 mittels den Nietwarzen 116 befestigt und mit den Öffnungen 113 entsprechenden Öffnungen ebenfalls an der Kurbelwelle verschraubt. Auf einer durch eine axiale Anschlagschulter begrenzten Aufnahme des Lagerflansches 115 ist ein Kugellager 117 aufgenommen, das das sekundärseitige Scheibenteil 111 lagernd aufnimmt und an dessen Innenumfang zentriert. Am Innenumfang von Scheibenteil 110 und Lagerflansch 115 ist ein Pilotlager 118 für die Getriebeeingangswelle vorgesehen.
Am Außenumfang des sekundärseitigen Scheibenteils 111 sind Mittel 119, 120 zur Aufnahme der Kupplung, radial innerhalb dieser ist die Anlagefläche 121 für die Reibbeläge der Kupplungsscheibe vorgesehen.
Am Außenumfang ist das primärseitigen Scheibenteil 110 topfförmig axial in Richtung zweitem Scheibenteil 111 umgeformt und bildet mit einem weiteren an das Scheibenteil 110 angesetzten und mit diesem verbundenen, beispielsweise verschweißten Scheibenteil 122 ringwulstförmige Kammern 123, die über den Umfang verteilt sind und der Anzahl der zu der Dämpfungseinrichtung 112 gehörigen Energiespeicher 124 entsprechen und diese in sich aufnehmen, wobei die Kammern 123 radial innen offen sind und an den umfangsseitigen Enden der Energiespeicher 124 zu Beaufschlagungseinrichtungen 125 für die Energiespeicher 124 durch entsprechende Einformungen ausgebildet sind. In dem gezeigten Beispiel sind die Energiespeicher 124 in Umfangsrichtung wirkende Bogenfedem 124, in die weitere Bogenfedem mit einem kleineren Windungsdurchmesser eingefügt sind. Radial zwischen den Energiespeichern 124 und der Kammerinnenwand der Kammer 123 sind Verschleißschutzschalen 126 vorgesehen. Die Kammern 123 sind zumindest teilweise mit Fett 127 oder vergleichbarem Schmiermittel hoher Viskosität befüllt.
Von radial innen greift durch den offenen Teil der Kammer 123 ein Flanschteil 128 mit radial ausgerichteten Auslegern 129, die als sekundärseitige Beaufschlagungseinrichtungen für die Kraftspeicher 124 dienen. Das Flanschteil 128 weist weiterhin über den Umfang verteilte fensterförmige Ausnehmungen 130 auf, in die weitere Energiespeicher 131 mit - verglichen mit der Steifigkeit der Energiespeicher 124 - kleinerer Steifigkeit aufgenommen sind. Am Innenumfang greift das Flanschteil 128 mit einem Außenprofil 132 in Ausnehmungen 133 zweier Flanschteile 133, 134, die das Flanschteil 128 axial zwischen sich aufnehmen und am Innenumfang gemeinsam mit den Dichtmembranen 101, 101' drehfest mit dem sekundärseitigen Scheibenteil mittels der Nieten 135 befestigt sind, so daß das Flanschteil 128 ebenfalls drehfest mit dem sekundärseitigen Scheibenteil verbunden ist. Die Flanschteile 134, 133 weisen ebenfalls entsprechende fensterförmige Ausnehmungen 133a, 134a zur Beaufschlagung der Energiespeicher 131 auf, die aus kurzen Schraubendruckfedern gebildet sein können, so daß in einem gegenüber dem Verdrehwinkel der Energiespeicher 124 kleinen Verdrehwinkel, der durch ein Verdrehspiel der Verzahnung zwischen dem Außenprofil 132 des Flanschteils 128 und dem Profil 133 der Flanschteile 133, 134 festgelegt wird, eine Dämpfung der Torsionsschwingungen bei Leerlauf der Brennkraftmaschine wirksam ist.
Bei größeren Verdrehwinkeln der beiden Scheibenteile 110, 111 gegeneinander, die durch eine begrenzte Kompression der Energiespeicher 124, beispielsweise durch Verblockung der Windungen der Bogenfedem, begrenzt ist, wirkt die Dämpfungseinrichtung 112 durch ein Zusammenwirken der Energiespeicher 124 mit der Reibeinrichtung 135, die aus der Reibsteuerscheibe 136 und der Reibscheibe 137 besteht. Die Reibsteuerscheibe 136 liegt mit einem radial verlaufenden Scheibenteil 138 am primärseitigen Scheibenteil an und weist einen axialen Ansatz auf der axial ausgerichtete Ausleger 139 aufweist, die durch Ausnehmungen 140 im Flanschteil 128 greifen und von dieser bei Relativverdrehungen der beiden Scheibenteile 110, 111 gegeneinander mitgenommen wird. Die axialen Ausleger bilden weiterhin mit der Reibscheibe 137, die als axial wirksame Feder ausgestaltet ist und damit den Reibeingriff festlegt, eine Verzahnung 141.
Die beiden Dichtmembranen 101, 101' sind - wie bereits beschrieben - mit dem sekundärseitigen Scheibenteil 111 vernietet und jeweils mit dem ersten Scheibenteil 110 beziehungsweise mit dem Flanschteil 122 axial verspannt und verschließen daher die Kammer 123 gegen Staubeintrag und Fettverlust bei hohen Temperaturen. Die Steifigkeit der Dichtmembranen 101, 101' wird - wie zuvor beschrieben - soweit abgesenkt, daß eine axiale Verspannung gesichert ist, die Beiträge durch Reibeingriff auf die beiden Teile 110, 122 gegenüber dem Beitrag der Reibeinrichtung 135 jedoch klein sind. Die Durchtrennungen weisen dabei so kleine Spalte auf, daß eventuell verflüssigtes Fett nicht axial durch die Dichtmembranen 101, 101' dringt, sondern durch Fliehkrafteinwirkung radial nach außen wieder in die Kammer 123 befördert wird.
An dem primärseitigen Scheibenteil 110 ist ein Anlasserzahnkranz 142 am Außenumfang der Kammer 123 auf einer Aufnahme mit Anschlagschulter aufgebracht. Desweiteren ist eine zusätzliche Schwungmasse 143 in Richtung sekundärseitiges Scheibenteil 111 und ein Zündmarkierungsring 144 mit axial ausgerichteten Zündmarkierungen 145 in Richtung Brennkraftmaschine vorgesehen. Die Einfüllöffnung 147 für das Fett 127 ist mit einem Verschlußstopfen 146 verschlossen.
Die gemäß der Erfindung mit Durchtrennungen versehenen, axial elastischen beziehungsweise flexiblen Bauteile, wie zum Beispiel das Bauteil 1, können in vorteilhafter weise zumindest partiell beschichtet sein. Eine derartige Beschichtung kann dazu dienen, das axiale Federverhalten des entsprechenden Bauteils zu optimieren und/oder die zwischen den beiden axialen Seiten eines derartigen Bauteils durch die Durchtrennungen 2, 12, 22, 32 eventuell gebildeten Verbindungen zumindest partiell abzudichten. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 5 sind diese Durchtrennungen 2, 12, 22, 32 durch Linien dargestellt. Diese Durchtrennungen können jedoch auch schlitzförmig ausgebildet sein, wobei die Schlitze bei verhältnismäßg dünnem Material eine Breite in der Größenordnung zwischen 0,02 und 0,6 mm aufweisen können. Das elastische Bauteil kann dabei eine Materialdicke in der Größenordnung von 0,05 bis 0,3 mm aufweisen. Bei flexiblen Bauteilen mit einer größeren Materialdicke kann die Schlitzbreite auch größer sein, wobei es vorteilhaft sein kann, wenn die Schlitzbreite wenigstens 20 % der Dicke des das entsprechende Bauteil bildenden Materials aufweist.
In vorteilhafter Weise kann die Beschichtung zumindest im Bereich des Verlaufes der Durchtrennungen 2, 12, 22, 32 vorgesehen sein. Die Beschichtung kann dabei derart aufgebracht werden, daß sie zumindest die den Durchtrennungen 2, 12, 22, 32 benachbarten Bereiche auf zumindest einer Seite des Bauteils 1 abdeckt, wodurch gewährleistet wird, daß die entsprechenden Durchtrennungen abgedichtet sind. Sofern die entsprechende Beschichtung lediglich auf einer Seite des axial elastischen Bauteils 1 erfolgt, ist es zweckmäßig, wenn diese auf der der Kammer 123 zugewandten Seite des axial elastischen Bauteils wie insbesondere Dichtmembrane 101 beziehungsweise 101' aufgebracht ist. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein das entsprechende Bauteil 1, 101, 101' beidseits zumindest partiell zu beschichten. Bei Verwendung einer kautschukähnlichen Beschichtung beziehungsweise einer weichen, vorzugsweise elastischen Beschichtung kann es besonders vorteilhaft sein, wenn zumindest in den Bereichen der elastischen Bauteile zum Beispiel 101, 101' welche in Reibeingriff mit einem anderen Bauteil stehen, keine Beschichtung vorhanden ist. Dies sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 die radial äußeren ringförmigen Bereiche der Membranen 101, 101' welche an den Bauteilen 110, 122 anliegen. Sofern die Beschichtung jedoch gute Gleit- und/oder Reibeigenschaften und/oder Verschleißfestigkeits-Eigenschaften aufweist, können auch diese Bereiche beschichtet sein. Die Aufbringung und die Ausgestaltung der entsprechenden Beschichtung beziehungsweise Beschichtungen kann, wie dies in den Ansprüchen und in der allgemeinen Beschreibung näher beschrieben ist, erfolgen. Bezüglich der einsetzbaren Beschichtungsmaterialien beziehungsweise Beschichtungsstoffe wird ebenfalls auf die Ansprüche und die allgemeine Beschreibung verwiesen.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmale zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Erfindung ist auch nicht auf (das) die Ausführungsbeispiel(e) der Beschreibung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims

Drehmomentübertragungseinrichtung mit zumindest einem axial elastischen, scheibenförmigen oder ringscheibenförmigen Bauteil, wobei in einem vorgegebenen radialen Bereich des axial elastischen Bauteils eine einer einzustellenden axialen Steifigkeit entsprechende Anzahl über den Umfang verteilter, axialer Durchtrennungen eingebracht wird, wobei durch die axialen Durchtrennungen freigeschnittene Flächen gebildet werden, die jedoch eine Verbindung mit dem Restmaterial des Bauteils aufweisen.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentübertragungseinrichtung eine Einrichtung zum Dämpfen von Schwingungen ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentübertragungseinrichtung Torsionsschwingungen dämpft.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentübertragungseinrichtung axiale Beugeschwingungen einer Kurbelwelle dämpft.
Drehmomentübertragungseinrichtung einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das axial elastische Bauteil als Dichtmembran verwendet wird.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrennungen für ein abzudichtendes Medium im wesentlichen undurchlässig sind.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Durchtrennungen zumindest eine Wegkomponente in Umfangsrichtung aufweist.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrennungen in Form eines Kreisbogenausschnitts eingebracht sind.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrennungen in Form eines nicht geschlossenen Kreises eingebracht sind.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht durchtrennten Kreissegmente in Richtung Außenumfang des axial elastischen Bauteils ausgerichtet sind.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durchtrennten Kreissegmente bezüglich ihrer Mittelpunkts in annähernd dreifachem Kreisradius über den Umfang verteilt voneinander beabstandet sind.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrennungen in Form eines Rechtecks mit gerundeten Kanten eingebracht sind, wobei eine Schmalseite des Rechtecks nicht oder nur teilweise durchtrennt ist, und die Schmalseiten des Rechtecks in Umfangsrichtung ausgerichtet sind.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechtecke annähernd im Abstand einer Schmalseite des Rechtecks angeordnet sind.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Durchtrennungen halbkreisförmig ist und jeweils zwei offene Halbkreise einander unter Ausbildung eines Stegs zugekehrt sind.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg in radiale oder in Umfangsrichtung verläuft.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei aufeinander zulaufende Durchtrennungslinien am Ende voneinander wegweisend ausgebildet sind.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß teilweise durch die Durchtrennungen freigeschnittene Flächen aus der Ebene des axial flexiblen Bauteils ausgestellt werden.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Maß der Ausstellung der freigeschnittenen Flächen kleiner oder gleich einer Materialdicke des axial flexiblen Bauteils ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Maß der Ausstellung annähernd der Hälfte der Dicke des axial flexiblen Bauteils entspricht.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die freigeschnittenen Flächen aus der Flächenebene heraus angeformt werden.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anformung sattel- oder kegelförmig ausgestaltet ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das axial flexible Bauteil mit der Kurbelwelle verbunden ist und eine Reibungskupplung oder einen hydrodynamischen Drehmomentwandler aufnimmt.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zur Verwendung des axial flexiblen Bauteils in einer Dämpfungseinrichtung als Dichtmembran zum Zurückhalten von Schmiermittel zur Schmierung von Energiespeichern.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmembran radial innen mit einem Bauteil der Dämpfungseinrichtung fest verbunden ist und axial mit einem weiteren Bauteil verspannt ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bauteile gegeneinander verdrehbar sind.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentübertragungseinrichtung eine Kupplungsscheibe oder ein geteiltes Schwungrad ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das axial elastische Bauteil zumindest partiell eine Beschichtung aufweist.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung zumindest im Bereich der Durchtrennungen vorhanden ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung nur auf einer Seite des axial elastischen Bauteils vorgesehen ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß das axial elastische Bauteil beidseits beschichtet ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 27, 28, 30, dadurch gekennzeichnet, daß das axial elastische Bauteil zumindest auf einer Seite vollständig beschichtet ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung die in das axialelastische Bauteil eingebrachten Durchtrennungen zumindest teilweise a-bichtet bzw. verschließt.
Drehmomentübertragungseinrichtung mit zwei relativ zueinander verdrehbaren Komponenten, wobei die Bauteile der einen Komponente eine ringförmige Kammer begrenzen, in der die beiden Komponenten drehelastisch miteinander koppelnde Energiespeicher aufgenommen und abgestützt sind und wobei die ringförmige Kammer durch ein axial-elastisches Bauteil abgedichtet ist, das zwischen Bauteilen der beiden Komponenten zumindest mit einer geringen axialen Verspannung vorgesehen ist und eine zur Kammer hin gerichtete Seite aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das axial elastische Bauteil gemäß wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist und die Beschichtung lediglich auf der der Kammer zugewandten Seite dieses Bauteiles vorgesehen ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aufgesprüht wird.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung durch eine, z. B. durch Klebung fixierte Folie, gebildet ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie selbstklebend ist
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aufvulcanisiert ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung durch ein elastomeres Material gebildet ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung zumindest Fluorkautschuk beinhaltet.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung zumindest Latex enthält.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung zumindest NBR enthält.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus einem UV-aushärtbaren Lack besteht.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung zumindest aus einer UV-aushärtbaren Latex-Dispersionsschicht besteht.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrennungen zumindest stellenweise schmale Schlitze bilden mit einer Schlitzbreite in der Größenordnung von 0,02 bis 0,5 mm.